【操作系统习题】存储器与虚拟存储器

存储器?

一、单选题

1. 每次分配时总是从低地址到高地址顺序查找空闲区表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，此种分配算法称为（） D
   A、最坏适应分配算法 B、随机适应分配算法
   C、最优适应分配算法 D、首次适应分配算法
2. 一台计算机的进程在其地址空间有1024个页面，页表保存在内存中。从页表中读取一个字的开销是5n。为了减小这一开销，该计算机使用了TLB，它有32个（虚拟页面，物理页框）对，能在1ns内完成查找。请问把平均开销降到2ns需要的命中率为（）。B
   A、60% B、70% C、80% D、以上均不对
   解答：设命中率为x，则 5n *（1-x）*1= 2n；解得x=80%
3. 在分页系统中，主存分配的单位是（）D
   A、段 B、字节 C、作业 D、物理块
4. TLB（快表）在计算机系统中是用于（） C
   A、与主存交换信息 B、存储文件信息 C、地址变换 D、存储通道程序
5. 在存储管理中，采用覆盖和交换技术的目的是（） C
   A、物理上扩充主存容量 B、提高CPU效率
   C、节省主存空间 D、实现主存共享
6. 一台计算机为每个进程提供65536字节的地址空间，这个地址空间被划分为4096字节的页面。一个特定的程序有32768字节的正文、16386字节的数据和15870字节的堆栈。这个程序（）装入这个地址空间。一个页面不能同时包含两个不同段的成分。B
   A、能 B、不能 C、不一定 D、三个都不对
   解答：32768÷4096=8；16386÷4096=4.00048；15870÷4096=3.87 17×4096=69632>65536
7. 一台计算机为每个进程提供65536字节的地址空间,这个地址空间被划分为页面大小为512字节的若干页面。一个特定的程序有32768字节的正文、16386字节的数据和15870字节的堆栈。这个程序( )装入这个地址空间。一个页面不能同时包含两个不同段的成分。A
   A、能 B、不能 C、不一定 D、三个都不对
   解答：32768÷512=64；16386÷512=32.0039；15870÷512=30.996 128×512=65536
8. 一个32位地址的计算机使用两级页表。 虚拟地址被分成9位的顶级页表域、 11位的二级页表域和一个偏移量,页面大小是( )。C
   A、1KB B、2KB C、4KB D、三个都不对
   解答：32-9-11=12; 页面大小为2^12=4KB,地址空间中一共可以使用的页面是2^20个
9. 一个16位地址的分页系统中，页面大小为1KB。逻辑地址为0x35F7在第（）个页面中。C
   A、3 B、10 C、13 D、14
   解答：16位地址意味着可以寻址的最大内存空间为64KB（2的16次方）。页面大小为1KB，整个内存被分为64KB/1KB=64个页面；0x35F7=13815B；13815÷1024=13
10. 在可变式分区存储管理中，某作业完成后要回收其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，在修改空闲区表时使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的情况是（）。A
    A、有上邻空闲区但无下邻空闲区 B、无上邻空闲区也无下邻空闲区
    C、有上邻空闲区也有下邻空闲区 D、无上邻空闲区但有下邻空闲区
11. 计算机系统的二级存储包括（） D
    A、超高速缓存和内存储器 B、CPU寄存器和主存缓冲区
    C、ROM和RAM D、辅助存储器，如硬盘
    解答：计算机系统的二级存储通常指的是外部存储设备，用于存储大量的数据和程序。常见的二级存储设备包括以下几种：硬盘驱动器，固态硬盘，光盘驱动器
12. TLB在计算机系统中是用于（）D
    A、与主存交换信息 B、存储文件信息 C、存储通道程序 D、地址交换
    解答：“转换后备缓冲区”，也称为“快表”。在计算机系统中是用于地址转换，即把虚拟地址转换为物理地址。TLB 是 CPU 中的一个高速缓存，用于缓存虚拟地址与物理地址之间的映射关系。可以提高内存访问的效率，减少地址转换的开销，从而提高系统的性能。
13. 操作系统将物理内存分页的原因是（）C
    A、没有什么特殊原因，是一种习惯? ?B、方便用户编写程序
    C、节约内存，提高内存空间的利用率 D、创建进程更容易
14. 把内存中暂时不能运行的进程或暂时不用的程序和数据，调出到外存上的备份区，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需的程序或数据，调入内存。这种技术是（） B
    A、动态链接 B、交换 C、覆盖 D、紧缩
15. 现有一个作业,在段式存储管理的系统中已为主存分配建立了如表所示的段表:
    段号 段长 主存起始地址
    0 680 1760
    1 160 1000
    2 200 1560
    3 890 2800
    逻辑地址[1,160]的物理地址为( )。D
    A、600 B、1000 C、1160 D、无效地址
16. 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即( )。 D
    A、用分段方法来管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间
    B、用分段方法来管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间
    C、用分段方法来管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间
    D、用分段方法来管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间
17. 采用动态重定位方式装入作业，其地址变换工作是在（）完成的。B
    A、每次被移动时 B、每执行一条指令时 C、作业被选中时 D、作业装入时
18. 分页存储管理中的页表由（）建立. C
    A、装入程序 B、编译程序 C、操作系统 D、用户
19. 以下有关可变分区管理中采用的主存分配算法说法错误的是（）A
    A、最佳适应算法是最好的算法，但后到的较大作业很难得到满足
    B、最差适应算法总是挑选最大空闲区用于分割，使得剩下的分区仍可使用
    C、首次适应算法实现简单，但碎片过多使主存空间利用率低
    D、可变分区管理常采用的主存分配算法包括首次适应、最佳适应和最坏适应等算法
    解答：最佳适应算法是每次分配内存时都找到大小最合适的空闲区给作业，这样可以保证碎片最少。对于后到的较大作业，只要系统中存在足够大的空闲区，它仍然可以得到满足。
20. 操作系统将一个程序分段的目的是（）C
    A、节约内存，提高内存空间的利用率 B、没有什么特殊原因，是一种习惯
    C、方便用户编写程序 D、创建进程更容易
21. 操作系统采用基本分页存储管理格式，要求（）B
    A、每个进程拥有一张页表，但只有执行进程的页面驻留在内存中
    B、每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中
    C、所有进程共享一张页表，以节约有限的内存空间，且页表必须驻留在内存中
    D、所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中，以最大限度的节省有限的内存空间
22. 在连续内存分配算法中，将空闲分区按大小从小到大排序，每次都从空闲分区链表的首结点开始搜索第一个满足需求的空闲分区分配给进程的算法是（ ）。D
    A、最坏适应算法 B、循环首次适应算法
    C、最佳适应算法 D、首次适应算法
23. 下列存储管理方案中，不适用于多道程序设计的是（）B
    A、固定分区分配 B、单一连续分配 C、可变分区分配 D、分页存储管理
24. 在页式存储管理中，为了实现主存的空间分配，应设置（）C
    A、位示图 B、空闲区表 C、页表 D、段表
25. 一个32位地址的计算机使用两级页表。 虚拟地址被分成9位的顶级页表域、 11位的二级页表域和一个偏移量，在地址空间中一共有（）个页面。C
    A、2^9 B、2^11 C、2^20 D、三个都不对
    解:页面大小为2^12=4KB,地址空间中一共可以使用的页面是2^20个
26. 要保证一个进程在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用（）技术。B
    A、静态重定位 B、动态重定位 C、静态分配 D、动态分配
27. 用户程序中的地址（如C程序中的指针）被称为（）B
    A、物理地址 B、逻辑地址 C、线性地址 D、虚拟地址

二、填空题

1. 有一页式系统，其页表存放在主存中。
   (1) 如果对主存的一次存取要3us，问实现一次页面访问要多长时间？（ 6us ）
   (2) 如系统有快表，平均命中率为97%，假设访问快表的时间忽略为0.1us，问此时一次页面访问要多长时间？（保留两位小数）（ 3.19us ）

1. 在基本分页存储管理系统中，用于存储页号到块号之间的一一对应关系的数据结构是 页表

三、判断题

1. 内存中的地址是绝对地址。√
2. 段页式存储管理中存在外碎片。×
3. 采用反向页表的系统在实现共享内存时存在困难。√
4. 动态重定位技术依赖于重定位寄存器。√
5. 在分页系统中，程序中的页面大小和内存中的帧大小应该一致。√
6. 内存保护的目的是为了提高内存的访问效率。×
7. 实现进程间数据共享最方便的存储管理技术是分页。×
8. 在分页系统中，程序中的页面大小和内存中的块大小应该一致。√
9. 用户程序中使用的从零地址开始的地址编号是逻辑地址。√
10. 在页式存储管理中，引入快表可以减少每一次的内存访问时间。 ×
11. 可变分区管理主存时，可以采用紧缩技术把分散的主存空闲区集中起来。√

虚拟存储器

一、单选题

1. 下面的存储管理方案中，只有（）会使系统产生抖动。A
   A、请求分页存储 B、固定分区 C、分页存储 D、可变分区
2. 进程在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（）指令。B
   A、被中断的前一条 B、被中断的 C、启动时的第一条 D、被中断的后一条
3. 一个进程分配得到4个页框，装入时间和上次访问时间如下表。请问FIFO算法将置换的页面存放在第（）页框中。 D
   页面 装入时间 上次访问时间
   0 126 280
   1 230 265
   2 140 270
   3 110 285
   A、 0 B、1 C、2 D、3
   解答：FIFO算法总是淘汰最先进入内存的页面
4. 在某请求分页管理系统中，一个进程共5页，进程执行时一次访问如下页面：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2，若分配给该进程的页框数为3，采用LRU页面置换算法，其页面置换次数为（）。B
   A、3 B、4 C、5 D、6
   解答：LRU页面置换选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
   【2 3 1（重复不理）】；到5选择最近最久未使用的是1，删1【2 3 5】；2重复；到4删2【3 5 4】；到5重复；到3重复；到2删3【5 4 2】；到5重复；到2重复；由此页面置换次数为4
5. 在请求页式存储管理中，产生缺页中断是因为查找的页不在（）中 B
   A、地址空间 B、内存 C、外存 D、虚拟
6. 请求分页存储管理中，若把页面大小增加一倍，则一般缺页中断次数（程序顺序执行）__B_____
   A、增加 B、减少 C、可能增加可能减少 D、不变
7. LRU置换算法所基于的思想是（）B
   A、在最近的过去很久未使用的在最近的将来会使用
   B、在最近的过去很久未使用的在最近的将来也不会使用
   C、在最近的过去用得少的在最近的将来也用得少
   D、在最近的过去用的多的在最近的将来也用的多
8. 一旦启动请求调页以后，下面哪个表会不断的发生变化？（） A
   A、进程页表 B、进程段表 C、操作系统段表 D、操作系统页表
9. 实现虚拟存储器的目的是（）B
   A、实现存储保护 B、扩充主存容量 C、加快存取速度 D、扩充辅存容量
10. LRU页面调度算法选择调度出的页面是（）A
    A、最久未被使用的 B、最近才使用的
    C、驻留时间最长的 D、驻留时间最短的
11. 假设一个操作系统有48位的虚拟地址和32位的物理地址。假设页面大小是4KB，那么一个进程的页面里最多有（）页表项。C
    A、2^12 B、2^32 C、2^36 D、2^48
    解答：虚拟地址空间 / 页面大小 = 页表项数量；(2^48)/(2^12)=2^36
12. 实现虚存最主要的技术是进程的（）D
    A、多道程序设计 B、整体覆盖 C、整体对换 D、部分对换
13. 一个进程分配得到4个页框，装入时间和上次访问时间（和当前时间的间隔）如下表。请问LRU算法将置换的页面存放在第（）页框中。 D
    页面 装入时间 上次访问时间
    0? ? ? ?126? ? ? ? ? ? ? 280
    1? ? ? ?230? ? ? ? ? ? ? 265
    2? ? ? ?140? ? ? ? ? ? ? 270
    3? ? ? ?110? ? ? ? ? ? ? 285
    A、 0? ? ? ?B、1? ? ? ? ? C、2? ? ? ? ?D、3
    解答：LRU页面置换选择最近最久未使用的页面予以淘汰。0:280-126=154；1:265-230=35；2: 270-140=130；3: 285-110=175；3>0>2>1
14. 虚拟内存的大小是由什么决定的（）D
    A、物理内存大小 B、地址空间大小
    C、磁盘大小 D、磁盘大小和地址空间大小共同决定
15. 段的逻辑地址形式是段号10位，段内地址20位，内存1MB，辅存10GB。那么虚拟存储器最大实际容量可能是（）。B
    A、1024KB B、1024MB C、10GB D、10GB+1MB
16. 在一个请求分页系统中，系统为某进程分配了4个物理块，考虑以下的页面8，1，3，6，9，8，6，1，7，0。若使用最佳置换算法，则访问页面9时淘汰页面（ ）。B
    A、1 B、3 C、6 D、8
17. 下列（）页面淘汰算法会产生Belady现象。D
    A、最佳 B、最近最少使用 C、最不经常使用 D、先进先出
    解答：淘汰算法中会产生Belady现象的是先进先出（FIFO）算法。在分页式虚拟存储器管理中，发生缺页时的置换算法采用FIFO算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象，即Belady现象
18. 虚拟管理和实存管理的主要区别是（）D
    A、虚存以逻辑地址执行程序，实存以物理地址执行程序
    B、虚存分逻辑地址和物理地址，实存不分
    C、实存要求作业在内存必须连续，虚存不需要连续的内存
    D、实存要求作业全部装入内存才开始运行，虚存允许作业在执行的过程中逐步装入
19. 系统颠簸是指（）C
    A、系统盘不净，系统不稳定的现象
    B、使用机器时，屏幕闪烁的现象
    C、刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象
    D、由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象
    解答：系统颠簸是指由于内存或其他资源耗尽或有限而无法完成所要执行的操作，导致系统频繁地进行页面调度和缺页中断。具体表现为系统分配给进程的存储块数量小于进程运行所需要的最小值，进程将很频繁地产生缺页中断，这种频繁的页调度行为称为颠簸。
20. 虚拟存储管理策略可以（）C
    A、扩大逻辑外存容量 B、扩大物理内存容量
    C、扩大逻辑内存容量 D、扩大物理外存容量
21. 在某请求分页管理系统中，一个进程共5页，进程执行时一次访问如下页面：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2，若分配给该进程的页框数为3，采用FIFO页面置换算法，其缺页次数为（）。D
    A、6 B、7 C、8 D、9
22. Clock算法为什么被称为clock算法（）D
    A、这是一个人名
    B、算法中存在一个定时器
    C、时钟算法要防止时钟中断处理函数中
    D、算法的执行过程类似于在一个钟表上扫描
23. 系统“抖动”现象的发生可能是由（）引起的。D
    A、内存进程数量太少 B、请求页式管理方案
    C、CPU计算能力不足 D、页面置换算法选择不当
24. 请求调页过程什么时候发生，哪个论述最精确？C
    A、完成地址映射时 B、进程创建时 C、缺页中断时 D、程序载入时
25. 在请求分页管理中，已修改过的页面再次装入时一般应来自（）B
    A、后备作业区 B、磁盘对换区 C、磁盘文件区 D、I/O缓冲区
26. 虚拟存储管理系统的基础是程序的（）理论。A
    A、局部性 B、全局性 C、动态性 D、虚拟性

二、判断题

1. 在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间。×
2. 一个进程必须把所有代码装入内存才能运行。×
3. 虚拟存储技术的原理是：当进程运行时，先将其一部分装入内存，另一部分暂留在磁盘，当要执行的指令或访问的数据不在内存时，由操作系统自动完成，将它们从磁盘调入内存执行。√
4. 在分页存储管理中，减少页面大小，可以减少内存的浪费。所以页面越小越好。×
5. 在一个请求分页系统中发生颠簸（抖动）时，安装一个更快的CPU和一个容量更大的硬盘可提高CPU利用率。√
6. 在采用虚存的系统中，要求程序运行前不必全部装入内存中但在运行过程中必须一直驻留在内存。×
7. 当采用分页式虚拟存储管理时，如果在进程执行过程中需访问的页面为无效时，硬件将发出一个缺页中断。×
8. 通常所说的“存储保护”的基本含义是防止程序间相互越界访问。√
9. 在采用工作集模型的请求式分页系统中，一个页面同一时刻可能在两个工作集中。√
10. 在存储器的管理中常用虚拟存储器的方法来摆脱主存容量对进程大小的限制。√
11. 页表的作用是实现逻辑地址到物理地址的映射。×
12. 虚拟存储的实现是基于程序访问的局部性原理，其实质是借助外存将内存较小的物理地址空间转化为较大的逻辑地址空间。√
13. 在请求分页管理的系统中，一个淘汰的页面一定要写回外存。×